新型折叠翼机构设计

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1、2014年8月第40卷第8期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAugust2014V01．40No．8新型折叠翼机构设计包晓翔张云飞杨晓树(中国航天空气动力技术研究院第十一总体设计部，北京100074)(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：为了进一步缩减折叠翼飞行器(如舰载机、无人机、飞行汽车等)的展向尺寸来节省储存、运输空间，设计一种新型的折叠翼机构方案．它由内翼、中翼和外翼3部分组成，采用连杆机构作为翼面折叠机构，能

2、进行两次折叠．简化运动模型，建立运动微分方程，分析折叠翼机构在地面(无气动载荷)情况下的运动特性；利用多剐体动力学软件进行动力学仿真分析；通过在内翼和中翼间的铰链添加扭力弹簧，改善了折叠翼的驱动性能；开展折叠翼地面折叠／展开实验，实验结果与计算机仿真基本吻合．翼面折叠／展开运动平稳，大幅缩减了折叠翼飞行器地面展向占用空间．关键词：折叠翼；双折叠；折叠机构；运动特性；实验中图分类号：V224文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)08·1127-07DesignofanovelfoldingwingmechanismBaoX

3、iaoxiang(11thGeneralDesignDepartment，ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics，Beijing100074，China)ZhangYunfeiYangXiaoshu(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Inordertoreducethespanwisesizeofsomeairc

4、raft(suchasshipboardaircraft，unmannedaerialvehicle，flyingcarandSOon)forsavingthestorageandtransportationspace，anovelfoldingwingmechanismwasdesigned．Itconsistsofthreecomponents(aninboardwing，amiddlewingandanoutboardwing)andcanfoldtwice．Thefoldingmechanismwasdesignedwithli

5、nkmechanism．Then，thekinematicsdifferentialequationswereestablishedwiththesimplifiedkinematicsmodel(withoutaerodynamicloadonground)toanalyzeitsmotioncharacteristics．Thesimulationsoftwareofmulti-bodydynamicswasusedtoana—lyzeitsdynamics．Torsionspringwasusedaroundthehingebet

6、weeninboardwingandmiddlewingtoimproveperformanceofthedrivesystem．Finally，experimentwasdone．Theresultcorrespondswiththecomputersim‘ulationverywell．Thenovelfoldingwingmechanismcanreducethespanwisesizeoftheaircraftremarkably，andthefold／extensionmotionissmoothandsteady．Keywo

7、rds：foldingwing；doublefold；foldingmechanism；motioncharacteristics；experiment目前，飞行器(如舰载机、无人机)的折叠翼大部分由内翼和外翼两部分组成，内翼与机身连成一体¨。J．当此类飞行器存储、运输时，外翼相对于内翼绕铰链向上转动来节省展向占用空间．然而对于较大展弦比的飞行器，翼面折叠后，内翼的横向尺寸仍占据较大空间．此外，最近提出了飞行汽车的概念，旨在缓解地面交通拥堵状况．当飞行汽车在地面行驶或停放时，路面宽度和停车空间的限制需要它采用合适的折叠翼来缩减展向尺寸．

8、因此，设计一种新型折叠翼机构来有效地节省地面展向占用空间具有一定的意义．近年来，国内对折叠翼做了相关研究H“’，但收稿日期：2013-08—12；网络出版时间：2014-03·1409：07；DOI：tO．